FI123024B - Firebox grate structure - Google Patents

Firebox grate structure Download PDF

Info

Publication number
FI123024B
FI123024B FI20105704A FI20105704A FI123024B FI 123024 B FI123024 B FI 123024B FI 20105704 A FI20105704 A FI 20105704A FI 20105704 A FI20105704 A FI 20105704A FI 123024 B FI123024 B FI 123024B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
grate
furnace
lid portion
edge
cover
Prior art date
Application number
FI20105704A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20105704A (en
FI20105704A0 (en
Inventor
Marko Kangasoja
Original Assignee
Gasek Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gasek Oy filed Critical Gasek Oy
Priority to FI20105704A priority Critical patent/FI123024B/en
Publication of FI20105704A0 publication Critical patent/FI20105704A0/en
Priority to EP11795246.5A priority patent/EP2591287A1/en
Priority to PCT/FI2011/050582 priority patent/WO2011157904A1/en
Publication of FI20105704A publication Critical patent/FI20105704A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI123024B publication Critical patent/FI123024B/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H13/00—Grates not covered by any of groups F23H1/00-F23H11/00
    • F23H13/08—Grates specially adapted for gas generators and also applicable to furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
    • C10J3/36—Fixed grates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
    • C10J3/40—Movable grates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
    • C10J3/40—Movable grates
    • C10J3/42—Rotary grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B30/00—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B50/00—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone
    • F23B50/02—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone the fuel forming a column, stack or thick layer with the combustion zone at its bottom
    • F23B50/06—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone the fuel forming a column, stack or thick layer with the combustion zone at its bottom the flue gases being removed downwards through one or more openings in the fuel-supporting surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B60/00—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving
    • F23B60/02—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving with combustion air supplied through a grate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B80/00—Combustion apparatus characterised by means creating a distinct flow path for flue gases or for non-combusted gases given off by the fuel
    • F23B80/04—Combustion apparatus characterised by means creating a distinct flow path for flue gases or for non-combusted gases given off by the fuel by means for guiding the flow of flue gases, e.g. baffles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B90/00—Combustion methods not related to a particular type of apparatus
    • F23B90/04—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion
    • F23B90/06—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion the primary combustion being a gasification or pyrolysis in a reductive atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H11/00—Travelling-grates
    • F23H11/18—Details
    • F23H11/24—Removal of ashes; Removal of clinker
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04—Arrangements of recuperators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00—Stoves or ranges
    • F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/191—Component parts; Accessories
    • F24B1/193—Grates; Irons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B13/00—Details solely applicable to stoves or ranges burning solid fuels 
    • F24B13/02—Arrangement or mountings of fire-grate assemblies; Arrangement or mountings of linings for fire-boxes, e.g. fire-backs 
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/22—Arrangements or dispositions of valves or flues
    • C10J3/24—Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed
    • C10J3/26—Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed downwardly
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Description

Tulipesän arinarakenneFirebox grate structure

Keksinnön kohteena on tulipesän arinarakenne, joka käsittää arinan, jossa on reikiä kaasumaisten aineiden ja tuhkan läpimenoa varten sekä arinan ensimmäisellä puolella olevan kupumaisen kansiosan, joka on mitoitettu peittämään arina ainakin 5 osittain.The invention relates to a furnace grate structure comprising a grate having holes for passage of gaseous substances and ash, and a dome-shaped lid portion on the first side of the grate, dimensioned to at least partially cover the grate.

Kiinteistä polttoaineista, kuten puuhakkeesta, voidaan valmistaa palavaa tuote-kaasua kaasuttimella, jossa on polttoainesiilo ja sen alapuolella tulipesä. Tulipesän pohjalla on arina. Polttoaine syötetään yläkautta polttoainesiilon yläosaan, josta se valuu painovoiman vaikutuksesta alaspäin tulipesään, jossa tapahtuu polttoaineen 10 palaminen. Kaasutuksessa tarvittava palamisilma syötetään kaasuttimen keskiosaan ja syntyvä tuotekaasu imetään pois tulipesän arinan alapuolelta. Palamisil-man sisäänvirtaus saadaan aikaan tuotekaasun poistamiseksi muodostetun imun avulla. Eräs tällä periaatteella toimiva kaasutin on esitetty viitejulkaisussa WO 2008/145814 A1.Solid fuels such as wood chips can be used to make combustible product gas with a gasifier with a fuel silo and a firebox below. At the bottom of the furnace is a grate. The fuel is fed from above through to the upper part of the fuel silo, from where it flows downwards by gravity into the furnace where the fuel 10 is burned. The combustion air required for gasification is fed to the center of the carburettor and the product gas generated is sucked off below the furnace grate. The inflow of combustion air is achieved by means of a suction designed to remove product gas. A carburettor operating on this principle is disclosed in WO 2008/145814 A1.

15 Viitejulkaisussa WO 2008/145814 A1 kuvatun kaasuttimen toimintaan liittyy myös ongelmia. Tulipesän pohjalla olevassa arinassa on rakoja tai reikiä, joiden läpi palamisessa syntyvä tuhka valuu. Paakkuuntunut tuhka ja tuhkan seassa olevat epä-täydelllsesti palaneet polttoainekekäleet voivat tukkia arinan raot, jolloin tuotekaasun virtaus arinan läpi estyy. Polttoaineen joukossa saattaa joskus olla myös pa-20 lamattomia metallikappaleita, kuten nauloja, jotka tukkivat arinan rakoja. Tuote-kaasun poistumisen häiriintyminen vaikuttaa palamisilman sisäänvirtaukseen, mikä voi johtaa epätäydelliseen palamisreaktioon, alentuneeseen kaasuntuotantoon ja tuotekaasun epäpuhtauksien lisääntymiseen. Arinan rakojen aukipitämiseksi tulipesään voidaan järjestää toimilaitteella pyöritettävä tuhkakaavin, jolla tuhka ja 25 kekäleet ohjataan arinan rakojen läpi. Tuhkakaapimen rakentaminen kuitenkin o ^ nostaa arinan valmistuskustannuksia. Lisäksi tuhkan joukossa mahdollisesti olevat o palamattomat metalliosat voivat häiritä tuhkakaapimen toimintaa.15 There are also problems with the operation of the carburettor described in WO 2008/145814 A1. The grate at the bottom of the furnace has slots or holes through which the ash from the combustion flows. Clumped ash and incompletely burned fuel coils between the ash can block the grate slits, thereby preventing product gas from flowing through the grate. The fuel may sometimes include non-pile metal pieces, such as nails, which block the grate slits. Interference with product gas evacuation affects the inflow of combustion air, which can lead to incomplete combustion, reduced gas production, and increased impurities in the product gas. In order to keep the slits of the grate open, an actuator-driven ash scraper can be provided in the furnace, whereby the ash and the rollers are guided through the slits of the grate. However, the construction of an ash scraper increases the cost of manufacturing the grate. In addition, any non-combustible metal parts in the ash may interfere with the ash scraper.

CvJCVJ

OO

Julkaisussa DE 1141767 on esitetty uuni, jossa on reiällinen arina kaasujen ja tuh-* kan läpimenoa varten. Arinan keskellä on reikä, jonka läpi johtaa pystysuuntainen 3 30 putkimainen kanava. Kanavan yläpäässä on kartiomainen kupu, joka peittää ka- g navan suuaukon,DE 1141767 discloses an oven having a perforated grate for passage of gases and ash. In the middle of the grate is a hole through which a vertical 3 30 tubular channel passes. At the top of the duct is a conical hood covering the duct opening,

Julkaisussa Fl 117605 on kuvattu poltin rakeisen polttoaineen, kuten pellettien, polttamiseksi arinalla varustetun tulisijan tulipesässä. Poltin sijoitetaan tulipesän sisään arinan päälle.Fl 117605 describes a burner for burning granular fuel, such as pellets, in a furnace with a grate. The burner is placed inside the furnace on the grate.

δδ

C\JC \ J

22

Julkaisussa GB 382712 on esitetty tulipesän pohjalle järjestettävä rei’itetty kupu, jonka päälle tulipesässä poltettava polttoaine, kuten hiili, kasataan.GB 382712 discloses a perforated dome on the bottom of a furnace on which fuel such as coal is burned in the furnace.

Keksinnön tavoitteena on tuoda esiin tulipesän arinarakenne, joilla voidaan poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyviä haittoja ja epäkohtia.It is an object of the invention to provide a furnace grate structure which can eliminate the drawbacks and disadvantages of the prior art.

5 Keksinnön mukaiset tavoitteet saavutetaan tulipesän arinarakenteella, jolle on tunnusomaista, mitä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa. Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.The objects of the invention are achieved by a hearth structure of a furnace, which is characterized in what is disclosed in the independent claim. Certain preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.

Keksinnön mukainen tulipesän arinarakenne käsittää arinan, jossa on reikiä kaasumaisten aineiden ja tuhkan läpimenoa varten. Arinan ensimmäisellä puolella on 10 kupumainen, edullisesti olennaisesti puolipallon muotoinen kansiosa, joka on mitoitettu peittämään arina ainakin osittain. Ensimmäisellä puolella tarkoitetaan tässä arinan yläpuolta. Kansiosa estää arinan reikien tukkeutumisen, jolloin kaasumaiset aineet pääsevät virtaamaan jatkuvasti arinan läpi. Arinarakenteen eräässä edullisessa suoritusmuodossa kansiosa on mitoitettu peittämään arina olennaisesti ko-15 konaan. Arinarakenne käsittää lisäksi arinan toiselta puolelta arinan läpi arinan ensimmäiselle puolelle, arinan ja kansiosan väliseen tilaan johtavan virtauskana-van ja arinan toisella puolella olevan, virtauskanavaa ympäröivän, kaukalomaisen pohjaosan. Virtauskanava muodostaa kaasumaisten aineiden virtausreitin arinan läpi.The furnace grate construction according to the invention comprises a grate having holes for passage of gaseous substances and ash. The first side of the grate has a 10 dome-shaped, preferably substantially hemispherical, lid portion which is sized to at least partially cover the grate. The first side here refers to the top of the grate. The lid portion prevents the grate holes from clogging, allowing gaseous substances to flow continuously through the grate. In a preferred embodiment of the grate structure, the lid portion is dimensioned to substantially cover the grate. The grate structure further comprises a flow passage from one side of the grate through the grate to the first side of the grate, into the space between the grate and the lid portion and a distal bottom portion surrounding the flow passage on the other side of the grate. The flow passage forms a flow path of gaseous substances through the grate.

20 Keksinnön mukaisen arinarakenteen eräs toinen edullinen suoritusmuoto käsittää lisäksi edullisesti virtauskanavaan sovitetun tukiakselin kansiosan kannattelemista varten. Edullisesti arinarakenne käsittää lisäksi toimilaitteen tukiakselin pyörittämistä ja/tai tukiakselin pituussuuntaista liikuttamista varten.Another preferred embodiment of the grate construction according to the invention further preferably comprises a support shaft adapted to be provided in the flow channel for supporting the cover part. Preferably, the grate structure further comprises an actuator for rotating and / or moving the support shaft longitudinally.

C\JC \ J

° Keksinnön mukaisen arinarakenteen vielä eräässä edullisessa suoritusmuodossa ώ 25 mainitun pohjaosan reunan ja kansiosan reunan välissä on ensimmäinen rengasti mainen rako ja kansiosan reunan ja virtauskanavan seinämän välissä on toinenIn yet another preferred embodiment of the grate construction according to the invention, there is a first annular gap between the edge of said base member and the edge of the lid portion and a second between the edge of the lid member and the flow channel wall.

OO

χ rengasmainen rako ja arina on sovitettu mainittuun toiseen rengasmaisen rakoon.χ the annular slot and the grate are disposed in said second annular slot.

£ Kaasumaiset aineet pääsevät virtaamaan ensimmäisen raon kautta arinan alapuo- g lelle ja toisen raon kautta arinan läpi arinan yläpuolelle kansiosan ja arinan väliin 30 seen tilaan. Tästä tilasta kaasumaiset aineet poistuvat virtauskanavaa pitkin. Edul- o lisesti arinarakenne on myötävirtakaasuttimen tulipesän arinarakenne.Gaseous substances can flow through the first slot below the grate and through the second slot through the grate above the grate into the space between the lid portion and the grate. From this space, gaseous substances are removed along the flow passage. Preferably, the grate structure is the grate structure of the downstream gasifier furnace.

Keksinnön etuna on, että siinä ei tarvita tuhkakaavinta, minkä vuoksi arina on valmistuskustannuksiltaan edullinen ja toimintavarma.An advantage of the invention is that it does not require an ash scraper, which makes the grate inexpensive and reliable.

33

Lisäksi keksinnön etuna on, että sen raot pysyvät avoimina, vaikka syntyvän tuhkan joukossa olisi myös palamattomia metalliosia, kuten nauloja.A further advantage of the invention is that its gaps remain open, even if non-flammable metal parts, such as nails, are present among the ashes produced.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa 5 kuva 1a esittää esimerkinomaisesti erästä tulipesää, jossa on keksinnön mukainen arinarakenne ja, kuva 1b esittää esimerkinomaisesti keksinnön mukaiseen arinarakenteeseen kuuluvaa arinaa yläviistosta kuvattuna.The invention will now be described in detail. In the description reference is made to the accompanying drawings, in which Fig. 1a illustrates, by way of example, a furnace having a grate structure according to the invention and Fig. 1b exemplarily illustrates a grate belonging to a grate structure according to the invention, viewed from above.

Kuvassa 1a on esitetty esimerkinomaisesti pystysuuntaisena poikkileikkauskuvana 10 eräs tulipesä, jossa on keksinnön mukainen arinarakenne. Kuvassa 1a esitetty tulipesä on myötävirtakaasuttimen tulipesä, jonka yläpuolella on polttoainesiilo (polttoainesiiloa ei ole esitetty kuvassa). Polttoaine, kuten puuhake valuu polttoai-nesiilosta tulipesään, jossa tapahtuu polttoaineen kaasuuntuminen. Tulipesässä on sisävaipan 10, keskivaipan 12 ja ulkovaipan 14 käsittävä kolmikerroksinen sei-15 nämärakenne. Tulipesän sisimmän seinämäpinnan muodostava sisävaippa on lieriömäinen osa, jonka alaspäin osoittavassa ensimmäisessä reunassa on tulipesän sisäosaa kohti suuntautuva tukikaulus 16, jonka varaan on tuettu tulipesän arinarakenne 20. Tukikauluksen rajaaman reiän säde on R-ι. Sisävaipan ympärillä on keskivaippa 12, joka muodostaa suljetun seinämäpinnan sisävaipan lieriömäi-20 sen sivuseinämän ulkopuolelle ja arinan alapuolelle. Keskivaippa kaartuu yläreunastaan sisäänpäin ja yhdistyy toisesta reunastaan sisävaippaan. Edullisesti keskivaippa on valmistettu teräksestä ja kiinnitetty yläreunastaan sisävaippaan hitsi-kiinnityksellä. Keskivaipan ympärillä on ulkovaippa 14, joka muodostaa tulipesän cvj uloimman kuoren. Ulkovaipan ja keskivaipan väliin muodostuu tulipesää ympäröi- ^ 25 vä tila, joka toimii kaasutusilman esilämmitystilana.Fig. 1a is an exemplary vertical sectional view of a furnace having a grate structure according to the invention. The furnace shown in Fig. 1a is the downstream gasifier furnace, above which the fuel tank is located (the fuel tank is not shown). Fuel, such as wood chips, flows from the fuel silo to the furnace where the gas gasification of the fuel occurs. The furnace has a three-layer sei-15 structure having an inner sheath 10, a central sheath 12 and an outer sheath 14. The inner mantle forming the innermost wall surface of the furnace is a cylindrical portion having a downwardly facing first collar 16 facing toward the interior of the furnace and supported by a furnace grate structure 20 having a radius R-ι. The inner sheath is surrounded by a central sheath 12 which forms a closed wall surface outside the cylindrical side wall of the inner sheath and below the grate. The center mantle curves inward from its upper edge and connects at one end to the inner mantle. Preferably, the center sheath is made of steel and secured at its upper edge to the inner sheath by welding. Around the center sheath is an outer sheath 14 which forms the outer shell of the furnace cvj. A space is formed between the outer jacket and the central jacket, which acts as a preheat space for the gasification air.

ii

COC/O

° Tulipesän arinarakenne 20 käsittää pohjaosan 22 ja kansiosan 30. Pohjaosa onThe hearth structure 20 of the furnace comprises a base member 22 and a lid member 30. The base member is

Cvj ° kaukalomainen osa, jossa on umpinainen seinämä. Pohjaosan reunassa on tuki- | kauluksen yläpintaa vasten asettuva tukilaippa 24. Tukilaipan ulkoreunan säde on ^ suurempi kuin Ri, mutta pienempi kuin tulipesän sisävaipan säde. Pohjaosan kes-Cvj ° a trough-shaped part with a closed wall. There is a support | at the edge of the base a support flange 24 facing the upper surface of the collar 24. The radius of the outer edge of the support flange is greater than R 1 but smaller than the radius of the inner casing of the furnace. The center of the base

OO

£ 30 kellä on läpimenevä reikä, jonka jatkeena on lieriömäinen virtauskanana 26, jonka ? säde on R2. Virtauskanava kiinnittyy ensimmäisestä päästään pohjaosan seinä- 00 män läpäisevän reiän reunoihin ja sen toinen pää suuntautuu pohjaosasta kohti kansiosaa 30. Virtauskanavan toinen pää asettuu korkeussuunnassa katsottuna tukilaipan korkeustason yläpuolelle. Pohjaosan seinämä muodostaa siten virtaus- 4 kanavaa ympäröivän rengasmaisen kaukalon, jonka seinämän alin kohta ulottuu tulipesän pystysuuntaisen kuvitteellisen keskiakselin K suunnassa selvästi tuki-kauluksen tason alapuolelle. Tukikauluksen tason ja pohjaosan alimman tason välinen etäisyys h keskiakselin suunnassa on edullisesti 50-100 mm.£ 30 which has a through hole extending to a cylindrical flow passage 26 which? the radius is R2. At its first end, the flow passage is secured to the edges of the through-hole through the bottom wall and its other end extends from the bottom toward the cover portion 30. The other end of the flow passage, when viewed in height, is above the level of the support flange. The bottom wall thus forms an annular trough surrounding the flow 4 ducts, the lowest point of which extends well below the level of the support collar in the direction of the vertical imaginary central axis K of the furnace. The distance h between the plane of the support collar and the lowest level of the bottom part in the direction of the central axis is preferably 50-100 mm.

5 Pohjaosan yläpuolella olevassa kansiosassa 30 on olennaisesti puolipallon muotoinen seinämä. Kansiosa on tuettu paikoilleen siten, että se avautuu alaspäin kohti pohjaosaa, ts. kansiosan seinämän vapaat reunat asettuvat korkeussuunnassa katsottuna alempaan korkeustasoon kuin kansiosan seinämän keskiosa. Kansiosan muodostaa siten pohjaosan päälle pohjaosaa suojaavan kuvun. Vir-10 tauskanavan keskellä on virtauskanavan pituusakselin suuntainen tukiakseli 40, joka tukeutuu toisesta päästään kansiosan seinämään. Tukiakselin toinen pää ulottuu tulipesän keski- ja ulkovaipassa olevien reikien läpi tulipesän ulkopuolelle. Ulkovaipan ulkopinnalla on tukiakselin yhteydessä oleva toimilaite 50, jonka avulla tukiakselia ja sen toisessa päässä olevaa kansiosaa voidaan tarvittaessa pyörittää 15 keskiakselin K ympäri ja/tai liikuttaa ylös- tai alaspäin keskiakselin suunnassa.The lid portion 30 above the base portion has a substantially hemispherical wall. The lid portion is supported so that it opens downwardly toward the base portion, i.e. the free edges of the lid portion wall, when viewed from a height, are lower than the middle portion of the lid portion wall. The cover member thus forms a dome protecting the base member over the base member. In the center of the Vir-10 back channel is a support shaft 40 parallel to the longitudinal axis of the flow channel which rests at one end against the wall of the cover member. The other end of the support shaft extends through the holes in the center and outer casing of the furnace outside the furnace. The outer surface of the outer jacket has an actuator 50 in communication with the support shaft, whereby the support shaft and the cover portion at one end thereof can be rotated, if necessary, around the center axis K and / or moved up or down in the center axis.

Kansiosan vapaa reuna muodostaa renkaan, jonka säde R3 on pienempi kuin tukikauluksen säde R1 mutta suurempi kuin virtauskanavan seinämän ulkopinnan säde R2. Pohjaosan reunan ja kansiosan reunan väliin jää siten ensimmäinen rengasmainen rako 32, jonka kautta kaasumaiset aineet, tuhka ja tuhkan seassa ole-20 vat palamattomat metalliosat, kuten naulat, pääsevät kulkeutumaan pohjaosan kaukalomaiseen osaan. Virtauskanavan 26 seinämän ja kansiosan reunan välissä on toinen rengasmainen rako 34. Virtauskanavan ympärillä on muodoltaan rengasmainen arina 38, jonka ulkoreunan säde on hieman pienempi kuin kansiosan reunan säde ja jonka sisäreiän säde on hieman suurempi kuin virtauskanavan sä-25 de (kuva 1b). Arina peittää siten kansiosan reunan ja virtauskanavan ulkopinnanThe free edge of the cover member forms a ring whose radius R3 is smaller than the radius R1 of the support collar but larger than the radius R2 of the outer surface of the flow channel wall. Thus, a first annular slot 32 is left between the bottom portion edge and the lid portion edge, through which gaseous substances, ash and non-combustible metal parts such as nails between the ash can pass into the trough portion of the bottom portion. There is a second annular slot 34 between the wall of the flow passage 26 and the edge of the lid portion. The flow channel is surrounded by an annular grate 38 having an outer radius slightly smaller than the lid portion radius and an inner hole radius slightly larger than the flow passage 25d (Fig. 1b). The grate thus covers the edge of the lid portion and the outer surface of the flow passage

CVJCVJ

5 välisen rengasmaisen raon olennaisesti kokonaan. Arinassa on läpimeneviä rako-5 substantially completely. There are open slits in the grate

C\JC \ J

^ ja, jonka kautta kaasumaiset aineet ja kaasun mukana kulkeutuvat hienojakoiset ° aineet, kuten tuhka, pääsevät kulkeutumaan kansiosan alapuolelle ja edelleen vir-and through which gaseous substances and fine particles such as ash which are transported with the gas can pass below the lid portion and continue to flow.

CvJCVJ

0 tauskanavaa pitkin tulipesän sisävaipan ja keskivaipan väliseen tilaan. Sisävaipan 1 30 ja keskivaipan välisestä tilasta tuhka poistuu tuotekaasun imuputkea 36 pitkin tuli- ^ pesän ulkopuolelle. Arinan rakojen leveys on mitoitettu siten, että tuotekaasun0 along the back passage to the space between the inner and central mantle of the furnace. In the space between the inner sheath 1 30 and the central sheath, the ash exits the product gas suction tube 36 outside the furnace. The width of the grate slits is dimensioned so that the product gas

OO

£ mukana mahdollisesti kulkeutuvat suuremmat palamattomat kappaleet, kuten nau- ? Iät, eivät mahdu kulkeutumaan rakojen läpi. Näin ne eivät pääse tuotekaasun mu- ^ kana ulos tulipesästä. 1£ larger non-combustible pieces, such as tapes, that may be carried For ages, you can't get through the gaps. This prevents them from escaping with the product gas. 1

Kuvassa 1b on esitetty esimerkinomaisesti kuvan 1a arinarakenteen arina 38 yläviistosta kuvattuna. Arina on muodoltaan rengasmainen osa, jonka sisäreiän säde 5 on hieman suurempi kuin virtauskanavan 26 seinämän ulkopinnan säde R2. Arina on siten sovitettavissa virtauskanavan ympärille. Arinan ulkokehän säde on hieman pienempi kuin kansiosan 30 seinämän sisäpinnan säde R3. Kansiosa on siten sovitettavissa arinan päälle siten, että arina jää olennaisesti kokonaan kansiosan 5 vapaan reunan rajaaman piirin sisäpuolelle. Arinan läpi johtaa joukko pitkänomaisia, kaarevia reikiä 42. Reiät on järjestetty kahteen renkaan muotoisen reikäriviin siten, että vierekkäisten reikien väliin jää kannas 44. Reiät on muodostettu siten, että sisemmän ja ulomman reikärivin kannakset eivät osu kohdakkain. Arina on valmistettu jostakin korkeita lämpötiloja kestävästä materiaalista, kuten valu-10 raudasta tai teräksestä. Kuvassa 1b arinan läpi johtavat reiät ovat muodoltaan pitkänomaisia. Alan ammattimiehelle on selvää, että reiät voivat olla muodoltaan myös muunlaisia, esimerkiksi pyöreitä tai soikeita.Figure 1b shows, by way of example, the grate 38 of the grate structure of Figure 1a, seen from above. The grate is in the form of an annular part whose radius 5 of the inner hole is slightly larger than the radius R2 of the outer surface of the wall of the flow passage 26. The grate can thus be arranged around the flow channel. The radius of the outer circumference of the grate is slightly smaller than the radius R3 of the inner surface of the wall of the lid portion 30. The lid portion can thus be fitted on the grate so that the grate is substantially completely within the circuit defined by the free edge of the lid portion 5. A plurality of elongated, curved holes 42 pass through the grate. The holes are arranged in two rows of annular holes so that a base 44 is left between adjacent holes. The holes are formed so that the heels of the inner and outer rows of holes do not overlap. The grate is made of a high temperature resistant material such as casting iron or steel. In Figure 1b, the holes passing through the grate are of elongated shape. It will be apparent to one skilled in the art that the holes may be of other shapes, for example round or oval.

Edellä on kuvattu eräitä keksinnön mukaisen tulipesän arinarakenteen edullisia suoritusmuotoja. Keksintö ei siten rajoitu juuri kuvattuihin ratkaisuihin, vaan kek-15 sinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa lukuisilla tavoilla patenttivaatimusten asettamissa rajoissa.Some of the preferred embodiments of the hearth structure of the furnace according to the invention have been described above. Thus, the invention is not limited to the solutions just described, but the inventive concept of kek-15 can be applied in numerous ways within the scope of the claims.

C\1 δC \ 1 δ

(M(M

COC/O

cpcp

CMCM

oo

XX

DCDC

CLCL

OO

r--r-

LOLO

OO

δδ

CMCM

Claims (8)

66 1. Tulipesän arinarakenne (20), joka käsittää arinan (38), jossa on reikiä (42) kaasumaisten aineiden ja tuhkan läpimenoa varten sekä arinan ensimmäisellä puolella olevan kupumaisen kansiosan (30), joka on mitoitettu peittämään arina 5 ainakin osittain, tunnettu siitä, että se käsittää arinan (38) toiselta puolelta arinan läpi arinan ensimmäiselle puolelle, arinan ja kansiosan (30) väliseen tilaan johtavan virtauskanavan (26) ja arinan (38) toisella puolella olevan, virtauskanavaa (26) ympäröivän kaukalomaisen pohjaosan (22).A furnace grate structure (20) comprising a grate (38) having holes (42) for passage of gaseous substances and ash and a dome-shaped lid portion (30) on the first side of the grate, at least partially dimensioned to cover the grate 5, characterized in that: characterized in that it comprises a grate (38) from one side through the grate to the first side of the grate, a flow passage (26) leading to the space between the grate and the cover portion (30) and a distal bottom (22) surrounding the flow passage (26). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen arinarakenne (20), tunnettu siitä, että mai-10 nittu kansiosa (30) on muodoltaan olennaisesti puolipallon muotoinen.A grate structure (20) according to claim 1, characterized in that said lid portion (30) has a substantially hemispherical shape. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen arinarakenne (20), tunnettu siitä, että mainittu kansiosa (30) on mitoitettu peittämään arina (38) olennaisesti kokonaan.A grate structure (20) according to claim 1 or 2, characterized in that said lid portion (30) is dimensioned to substantially cover the grate (38). 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen arinarakenne (20), tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi tukiakselin (40) kansiosan (30) kannattelemista varten.Grate structure (20) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that it further comprises a support shaft (40) for supporting the cover part (30). 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen arinarakenne (20), tunnettu siitä, että tu- kiakseli (40) on sovitettu virtauskanavaan (26).Grate construction (20) according to claim 4, characterized in that the support shaft (40) is arranged in the flow channel (26). 6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen arinarakenne (20), tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi toimilaitteen (50) tukiakselin (40) pyörittämistä ja/tai tukiakselin pituussuuntaista liikuttamista varten.Grate structure (20) according to claim 4 or 5, characterized in that it further comprises an actuator (50) for rotating and / or moving the support shaft (40) in the longitudinal direction. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen arinarakenne (20), tunnettu siitä, että mainitun pohjaosan (22) reunan ja kansiosan (30) reunan välissä on ensim-c\j mäinen rengasmainen rako (32) ja kansiosan reunan ja virtauskanavan (26) sei- ^ nämän välissä on toinen rengasmainen rako (34) ja arina (38) on sovitettu mainit- ώ tuun toiseen rengasmaisen rakoon. (M ° 25A grate structure (20) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that there is a first annular gap (32) between the edge of said base part (22) and the edge of the lid part (30) and the edge of the lid part and the flow channel (26). a second annular slot (34) is provided between the wall and a grate (38) is disposed within said second annular slot. (M ° 25 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen arinarakenne (20), tunnettu siitä, | että se on myötävirtakaasuttimen tulipesän arinarakenne. o i^· LO O δ CM 7A grate structure (20) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that: that it is a downstream gasifier furnace structure. o i ^ · LO O δ CM 7
FI20105704A 2010-06-18 2010-06-18 Firebox grate structure FI123024B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105704A FI123024B (en) 2010-06-18 2010-06-18 Firebox grate structure
EP11795246.5A EP2591287A1 (en) 2010-06-18 2011-06-17 Grate structure for a furnace
PCT/FI2011/050582 WO2011157904A1 (en) 2010-06-18 2011-06-17 Grate structure for a furnace

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105704 2010-06-18
FI20105704A FI123024B (en) 2010-06-18 2010-06-18 Firebox grate structure

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20105704A0 FI20105704A0 (en) 2010-06-18
FI20105704A FI20105704A (en) 2011-12-19
FI123024B true FI123024B (en) 2012-10-15

Family

ID=42308157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20105704A FI123024B (en) 2010-06-18 2010-06-18 Firebox grate structure

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2591287A1 (en)
FI (1) FI123024B (en)
WO (1) WO2011157904A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20121122A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-22 Salvatore Marasa PIRO-GASIFICATION REACTOR.
WO2018117864A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-28 Pfs Technology Limited A gasifier including a rotation apparatus and a grate

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1602131A (en) * 1925-10-12 1926-10-05 F M Poore Auxiliary draft device
FR784409A (en) * 1934-04-11 1935-07-22 Removable device for improving the combustion of solid fuels in fireplaces
DE1141767B (en) * 1958-12-22 1962-12-27 Kaiser Thier stem Wilhelm (OFr ) Space heater for waste fuel.

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011157904A1 (en) 2011-12-22
EP2591287A1 (en) 2013-05-15
FI20105704A (en) 2011-12-19
FI20105704A0 (en) 2010-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010139167A (en) Pellet combustion device, and heater and boiler using the pellet combustion device
KR101587377B1 (en) Reverse combustion firewood stove
FI123024B (en) Firebox grate structure
AU6720900A (en) A nozzle for feeding combustion providing medium into a furnace
JP2010078269A (en) Pellet combustor
CA2447707A1 (en) Burner for solid fuel
RU2007133013A (en) SOLID BIOFUEL HEATING BOILER
JP2018084399A (en) Burner and fuel-drying plant including the same
JP5975233B2 (en) Incinerator
KR101594209B1 (en) Pilot
KR101645933B1 (en) conica of holed briquette heater for complete combustion
KR100577492B1 (en) Dry distillation incinerator
RU2718384C1 (en) Heat generator furnace for burning wood wastes and heat generator
JP5489847B2 (en) Combustion device
RU206434U1 (en) Solid fuel combustion plant
FI122618B (en) Method and apparatus for gasification of solid fuel
JP2007147176A (en) Incinerator
JP6471395B2 (en) Gas generator
US701919A (en) Lamp-burner.
US1199727A (en) Garbage-incinerator.
JP6791811B2 (en) Gas supply structure for secondary combustion and waste incinerator
CN106967460B (en) Straw gasification furnace
JP6022662B1 (en) Solid fuel combustion equipment
FI122409B (en) Fireplace and method for introducing combustion air into fireplace
JP2024003660A (en) Incineration device

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123024

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed